Ваша система нитрификации работает без сбоев, уровень выходящего аммиачного азота постоянно ниже 1. Внезапно однажды в лабораторном отчете появляются цифры 5, 8 и 10. Вы проверяете входящий аммиачный азот; оно не увеличилось. Температура не снизилась. pH не изменился. Что пошло не так?
Высокий уровень выходящего аммиачного азота по сути означает, что нитрифицирующие бактерии перестали работать. Эти маленькие ребята невероятно нежные, уход за ними в десять раз сложнее, чем за обычными гетеротрофными бактериями. Если они перестанут работать, аммиачный азот просто потечет через систему без изменений.
Сначала проверьте растворенный кислород. Это убийца номер один.
Нитрифицирующие бактерии являются аэробами, но их потребности значительно выше, чем у обычных бактерий. Ниже 2 мг/л их активность резко падает. Ниже 1 мг/л они практически перестают работать. Это не преувеличение; Нитрифицирующие бактерии потребляют более чем в два раза больше кислорода, чем обычные гетеротрофные бактерии. В условиях-дефицита кислорода им даже трудно дышать, не говоря уже о работе.
Многие люди видят на своем счетчике показатель DO 2,5 и думают, что этого достаточно. Однако нитрифицирующие бактерии распределяются по аэротенку неравномерно. Уровень растворимости кислорода на входе и в нижней части резервуара часто намного ниже показаний счетчика. Используйте портативный измеритель растворенного кислорода для измерения длины резервуара; если DO в конце ниже 2, этого явно недостаточно.
Решение: Увеличьте скорость аэрации или замените аэраторы на более эффективные. Кроме того, проверьте трубы аэрации на предмет утечек.-Утечки не только приводят к потере электроэнергии, но и вызывают локальные падения концентрации растворенного кислорода. Я видел завод, где измеритель растворенного кислорода показывал 2,8, но фактическое показание в середине резервуара было только 1,2; оказалось, что клапан аэрационного патрубка открыт не полностью.
При низкой температуре воды нитрифицирующие бактерии становятся менее активными.
Ниже 15 градусов скорость нитрификации снижается вдвое. Ниже 10 градусов его почти-не существует. В северные зимы, если открытые резервуары не изолированы, уровень аммиачного азота в сточных водах часто удваивается.
Это происходит не из-за дефектного бактериального штамма; это биологическое явление. Оптимальная температура для нитрифицирующих бактерий 25-35 градусов. На каждые 10 градусов падения их активность снижается примерно вдвое. Сравнительный эксперимент с использованием нагревателя для нагрева чашки с илом показывает трехкратную разницу в скорости нитрификации между 20 и 10 градусами.
Для неизолированных резервуаров либо накройте их, либо используйте паровой обогрев. Покрытие недорогое, но весьма эффективное, что приводит к разнице температур в 3-5 градусов. Другой обходной путь — увеличить концентрацию осадка, что позволит количеству нитрифицирующих бактерий перевесить воздействие низкой температуры. Например, увеличение MLSS (концентрации смеси мульчи и серы) с 3000 до 5000 может компенсировать часть потерь температуры. Однако этот метод имеет свои ограничения; слишком высокий MLSS может фактически препятствовать поглощению растворенного кислорода.
pH и щелочность имеют решающее значение для нитрифицирующих бактерий.
Нитрификация потребляет щелочь. Для удаления 1 грамма аммиачного азота требуется 7,14 грамма щелочности (в пересчете на CaCO₃). Если щелочность поступающей воды недостаточна, pH упадет.
Оптимальный pH для нитрифицирующих бактерий составляет 7,0-8,0. Ниже 6,5 его активность падает вдвое. Ниже 6,0 он практически прекращается.
Проверьте щелочность сточных вод. Если оно ниже 50 мг/л (CaCO₃), немедленно добавьте щелочь. Приемлемы как карбонат натрия, так и бикарбонат натрия, причем последний мягче. Дозировка рассчитывается исходя из количества удаленного аммиачного азота: на каждый 1 г удаленного NH₃-N добавляют 7 г NaHCO₃. Будьте осторожны, не добавляйте всю щелочь сразу; добавляйте его равномерно, чтобы избежать локальных скачков pH.
Если возраст ила слишком мал, нитрифицирующие бактерии не могут выжить.
Нитрифицирующие бактерии размножаются медленно, цикл генерации составляет 5-8 дней. Если вы сбрасываете слишком много осадка, возраст осадка составит всего 3-4 дня. Нитрифицирующие бактерии будут уничтожены, как только они появятся на свет, оставив в аквариуме кучу «младенцев», непригодных к действию.
Рассчитайте возраст осадка (SRT). Формула: SRT=Объем резервуара × MLSS / Ежедневный объём сброса ила × Концентрация ила. Если время сброса ила составляет менее 5 дней, уменьшите сброс ила и увеличьте SRT (время самовосстановления-) до 8–15 дней. Особое внимание уделяйте зимой, так как при низких температурах нитрифицирующие бактерии растут медленнее; СТО следует увеличить до более чем 15 дней.
Токсичные вещества-действуют быстро, но медленно-рассеиваются.
Heavy metals, free ammonia, sulfides, and cyanides can all inhibit nitrifying bacteria. The inhibition of free ammonia is most easily overlooked-when ammonia nitrogen concentration is high (>200 mg/L) and pH is high (>8.5) доля свободного аммиака значительно увеличивается, наоборот, угнетая сами нитрифицирующие бактерии.
Метод оценки: Измерьте аммиачный азот и нитриты в приточных и сточных водах. Если аммиачный азот не уменьшается и не накапливается нитрит, то нитрификация вообще не началась. Если аммиачный азот уменьшается, а нитрит значительно накапливается, то на втором этапе нитрификация застревает (нитритные бактерии живы, а нитрифицирующие бактерии мертвы). Такая ситуация часто указывает на то, что токсичные вещества подавляют нитрифицирующие бактерии, тогда как нитритные бактерии относительно более толерантны.